Задание 33 ЕГЭ по химии

Подробный разбор

Вещество А состоит из пяти элементов, поэтому массовую долю водорода находим по остатку:

$w(H) = 100\% - 19{,}25\% - 7{,}49\% - 17{,}11\% - 51{,}34\% = 4{,}81\%$.

1. Массовые доли делим на атомные массы элементов (берём 100 г вещества, тогда проценты дают граммы):

   $n(C) : n(H) : n(N) : n(S) : n(O) = \frac{19{,}25\ г}{12\ г/моль} : \frac{4{,}81\ г}{1\ г/моль} : \frac{7{,}49\ г}{14\ г/моль} : \frac{17{,}11\ г}{32\ г/моль} : \frac{51{,}34\ г}{16\ г/моль}$

   $= 1{,}604 : 4{,}81 : 0{,}535 : 0{,}535 : 3{,}209$ моль. Делим на наименьшее (0,535) и получаем $3 : 9 : 1 : 1 : 6$.

   Молекулярная формула вещества А — $C_{3}H_{9}NSO_{6}$ ($M = 187$ г/моль).

2. Формулу удобно разбить на две части: $C_{3}H_{9}NSO_{6} = C_{3}H_{7}NO_{2} \cdot H_{2}SO_{4}$. Значит, А — соль аминокислоты состава $C_{3}H_{7}NO_{2}$ (аланина) с серной кислотой: в избытке кислоты аминогруппа протонируется, а карбоксильная группа остаётся свободной. Структурная формула вещества А (гидросульфат аланина):

   $HOOC-CH(CH_{3})-NH_{3}^{+}\ HSO_{4}^{-}$

3. Соль Б — натриевая соль той же аминокислоты, $NH_{2}-CH(CH_{3})-COONa$. Избыток серной кислоты расходуется дважды: на замещение натрия и на протонирование аминогруппы, поэтому вторым продуктом получается гидросульфат натрия:

   $NH_{2}-CH(CH_{3})-COONa + 2H_{2}SO_{4} \rightarrow HOOC-CH(CH_{3})-NH_{3}^{+}\ HSO_{4}^{-} + NaHSO_{4}$

Условию отвечает и соль $\beta$-аланина $NH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-COONa$ — молекулярная формула продукта та же.